一種從低品位複雜混合銅鈷礦中提取分離銅、鈷鎳的方法

2023-05-29 14:50:16

專利名稱：一種從低品位複雜混合銅鈷礦中提取分離銅、鈷鎳的方法
技術領域：
本發明涉及一種處理低品位複雜混合銅鈷礦中提取分離銅、鈷鎳及綜合利用有 價金屬的方法。
背景技術：
銅、鈷、鎳等是重要的有色金屬，在全球經濟中佔有極其重要的地位。銅、鈷 和鎳在地球礦物中，往往共生；多以其硫化物、氧化物存在。由於所處地理環境的 不同，銅鈷鎳的總含量、硫化礦及氧化礦的含量不同，在溼熱條件下完全風化的銅 鈷礦藏主要以氧化礦礦物為主，而大多以硫化物與氧化物礦物共存。
對於低品位混合銅鈷礦、尤其是矽、鐵、鎂含量較高的複雜混合銅的處理，同 內外尚無熟的冶煉工藝。綜合國內外的研究，目前處理氧化銅鈷礦的方法有三種 (l)浮選法；使用脂肪酸、胺類有機物或中性油乳濁液等浮選藥物對礦物進行直接 浮選，以及對礦物進行硫化處理後再用浮選藥物進行硫化浮選。(2)高溫火法處理； 通過高溫還原熔煉，將礦物中有價金屬冶煉成合金(銅鈷合金)(3)化學浸礦；用 化學試劑將礦石中有價金屬溶解而與脈石礦物分離，再進行富集和精製，其中硫酸
浸出一萃取一電積流程是被廣泛應用。
總體來看，化學浸礦工藝已經成為處理低品位礦的主流。對於以硫化物礦物為 主的銅鈷礦，採用硫酸化焙燒一硫酸浸出的溼法冶煉路線，以氧化物礦為主的銅鈷 礦，採用直接酸浸出的溼法冶煉路線；後續工藝中均包括化學中和法除鐵、有機溶 劑萃取法提取和分離銅、鈷、鎳及鋅等其他有價金屬。典型的研究工藝有我國北京 礦冶研究總院的研究者們提出的處理低硫高矽低品位複雜銅鈷礦的工藝硫酸化焙 燒一硫酸浸出銅、鈷、鎳、鋅一萃取分離銅一碳酸鈣中和除鐵一P204萃取除鋅一中 和沉澱富集鈷、鎳一鈷、鎳渣酸浸出一氟化銨除鈣、鎂""P204萃取除雜一Cyanex272 萃取分離鈷、鎳；該工藝實現了銅、鈷、鎳和鋅等有價金屬的綜合回收。處理工藝 流程長、溼法流程體系大、運行成本高。
本發明提出一種短流程、低成本、少投入的資源綜合利用的從低品位複雜混合 銅鈷礦中分離提取銅、鈷鎳的溼法冶金方法
發明內容
為克服現有技術通用性不強、資源綜合利用不足等，本發明提供一種投資少、 資源綜合利用、礦物適用範圍寬、工藝簡潔、能耗低、生產成本低、酸和水閉路循 不產生汙染，對環境友好、適應大規模生產的從低品位複雜混合銅鈷礦中分離提取 銅、鈷鎳的方法。
本發明通過下列技術方案實現的，包括以下工藝步驟；
(1) 酸性氯鹽浸礦將礦石破碎、碎磨製成礦漿，礦漿用金屬氯化物與鹽酸的混合 浸礦劑進行常壓攪拌浸出，將礦石中的銅、鈷鎳、鎂及少部分鐵以氯化物進入浸出 液中，大部分鐵被抑制在浸出渣中；
(2) 還原沉澱提取銅粉將(l)步中得到的浸出液及浸出渣固液分離；調整浸出液 pH值至1.0 2.5，將還原劑加入浸出液，使溶液中銅以金屬銅粉沉澱，並與溶液分離， 得到銅粉產品；
(3) 直接硫化沉澱富集鈷鎳不沉澱分離鐵，直接向提銅母液中加入硫化劑，使鈷 鎳以硫化物沉澱並得到富集，固液分離得到硫化物富集物；
(4) 母液濃縮一乾燥、焙燒將硫化沉澱母液蒸發濃縮，並霧化千燥、焙燒水解， 生成氯化氫氣體、金屬氧化物與氯氧化物的固體混合物；
(5) 回收氯化氫製造鹽酸；氯化氫氣體經水吸收製造鹽酸；水浸焙燒固體產物得酸 性混合氯化物溶液和混合氧化物固體；再生鹽酸和氯化物混合溶液返回浸礦。
所述(l)步中，將礦石破碎、碎磨製成礦漿過程是對採出的礦石進行破碎(優 選破碎至-30mm)，當礦石含水量小於15%時適用幹破，當礦石含水量大於15%時 適用溼破；加水磨漿的液固比為1 2:1，漿料過100目篩。
所述(l)步中，浸礦劑是金屬氯化物與鹽酸的混合溶液，其中氯化物為氯化鐵與 氯化鎂、氯化鈉、氯化鈣等中的一種或多種的混合物；浸礦時控制總氯含量 120~200g/L。氯化鐵與鹽酸的配量可根據礦石中硫化物與氧化物的配比，硫化物含 量較高時配入較多的氯化鐵，氧化物較多時配入較多的鹽酸。
所述(l)步中，浸出在常壓攪拌浸出槽中進行；常壓為壓力0.1MPa;常溫是溫度 10~90°C;過程控制物料中總的液體與固體的重量比3:1 4:1;浸出時間1 4小時。
所述(2)步中固液分離，是通過固液分離操作將步驟(1)浸出完成後的浸出渣與浸 出液分離；浸出液是含有氯化銅、氯化鈷、氯化鐵、氯化鎂等的溶液，浸出渣主要 為石英和鐵質物。
所述(2)步中，調整溶液pH值是向浸出液中加入酸中和劑，使溶液pH為1.0 2.5; 酸中和劑可以為NaOH、 Na2C03、 CaO、 CaC03、 MgO、 MgC03及其他鹼性物質， 本以明優選使用由步驟(5)中產生的水浸渣(混合氧化物固體)作酸中和劑，其中包含MgO、 Fe2Cb等；中和操作在攪拌反應器中進行，中和溫度10 90'C;中和操作完 成後，通過固液分離去除過量的固體中和劑及其他固體物。
所述(2)步中，調整溶液pH值在較高溫度下進行時，可用灼熱氯化氫氣體間接對 溶液加熱。
所述(2)步中，所用還原劑以金屬或合金類粉末為主，包括還原鐵粉、鋁粉、鎂 粉、鋅粉，以及鐵、鋁、鎂、鋅中的二種元素、三種元素或四種元素的合金粉，或 其他能將溶液中銅離子還原成單質銅的還原劑；以使用鐵粉、鎂粉或鐵鎂合金粉為 佳，不會給溶液中增加雜質，且相對價廉。本發明優先使用鐵粉。
所述(2)步中，還原操作在攪拌反應器中進行，還原溫度10 90。C;還原操作完 成後，通過固液分離去收集銅粉。
所述(3)步中，提銅母液為完成步驟(2)分離提取銅粉後的母液；提銅過程 中，母液pH值將有所升高，達到1.5~3.5。
所述(3)步中，所用硫化劑為鈉、銨、鈣、鎂等的簡單硫化物、多硫化物、含 氫硫化物，或上述硫化物中的一種或幾種，本發明優先使用硫化鈉固體硫化劑。
所述(3)步中，硫化沉澱在攪拌反應器中進行，操作溫度10 90'C;硫化劑是 在溶液不斷攪拌下緩慢加入。
所述(3)步中，硫化物富集物是以鈷、鎳和鐵的硫化物為主的混合物，是硫化 沉澱操作後，固液分離後得到的固體產物，用於進一步精製鈷、鎳產品的原料。
(2)步中溶液pH調整、(2)步中還原沉澱或(3)步中硫化沉澱富集鈷鎳、均在攪拌 反應器內進行，操作溫度10 9(TC;採用非常溫操作時，優選採用由焙燒產生的灼 熱氯化氫氣體為熱源對物料進行間接加熱。在採用混合氧化物固體為中和劑的操作 中，灼熱固體物也可作為熱源。
所述(4)步中，硫化沉澱母液是(3)步中固液分離出硫化物固體後的母液， 主要含有氯化鎂、氯化亞鐵等的金屬氯化物。
所述(4)步中，蒸發濃縮是通過對母液加熱，蒸發水分使溶液中氯化物濃度增 加，達到Cl總量260 320g/L;加熱介質可以是熱油、水蒸汽及其他熱流體；本發明 優先採用(4)步中高溫水解產生的高溫氯化氫氣體，可採用直接加熱或間接加熱的 方式。
所述(4)步中，霧化乾燥、焙燒是將總氯達260 320g/L的濃縮母液，通過噴霧 霧化在350 500'C空氣氣氛中一步完成乾燥、焙燒，也可通過先在200 35(TC空氣氣 氛中噴霧乾燥、再在350 50(TC空氣氣氛中焙燒的兩段式操作；焙燒產物為氯化氫 氣體，以及含鎂、鐵等的氧化物和氯氧化物的固體混合物。所述(4)步中，焙燒可用各種煤炭、焦炭、天然氣、水煤氣、液化石油氣、石 油類產品(如柴油、重油、煤油等)等為燃料；燃料可單獨使用，也可混合使用。
所述(5)步中，回收氯化氫製鹽酸，是將通過蒸發濃縮、霧化焙燒過程中經熱 交換降溫後的氯化氫氣體用水吸收，製成鹽酸；回收鹽酸返回作為礦石浸出用酸。
所述(5)步中，用水直接處理灼熱的焙燒固體混合物，使金屬氯氧化物分解得 到金屬氧化物固體和混合氯化物溶液，固液分離，含氯化鐵的混合氯化物溶液用於 浸礦；
所述(5)步中，用水處理焙燒混合氧化固體得到的混合氧化物為富鐵氧化物， 經處理後作為鐵精礦用於煉鐵或鐵產品生產原料；
所述(2) 、 (3) 、 (5)步中，固液分離可以用濃密機、高效濃密機、板框過 濾機、真空過濾機、帶式過濾機等過濾機中的一種或幾種混用。
本發明針對低品位複雜混合銅鈷礦銅、鈷品位低、矽鎂鐵含量高、氧化礦與硫 化礦共存的特點，提供了一種方案完整，有利於物料的循環，節約成本的低品位復 雜混合銅鈷礦中銅、鈷鎳、鐵和鎂綜合開發利用的方法。該方法與現有技術相比具 有浸出速度快，銅、鈷鎳浸出率高，可氯循環實現鹽酸循環利用等優點，並且工藝 技術、設備、經濟和環保方面都能符合大工業生產要求。因而本發明的處理方法也 是從低品位複雜混合銅鈷礦中有效提取銅、鈷鎳的工藝方法。
本發明的優點和積極效果如下-
1、 採用氯鹽和鹽酸的混合浸礦劑，銅、鈷鎳的高回收率。 本發明採用氯鹽和鹽酸的混合溶液作為浸礦劑，由於鹽酸是無機酸中酸活度最
高的酸，且在氯鹽溶液中具有更高的活度，因此混合浸礦劑具有最高的酸活性，採 用鹽酸能最有效地從氧化礦物中浸出有價金屬；合理配置浸礦劑中氯化鐵的含量， 酸性氯化鐵是硫化的和有效浸礦劑,採用氯化鐵能有效地從硫化礦中浸出有價金屬。 採用氯化鐵與鹽酸的混合配置，能有效處理氧化物與硫化物混合礦、高效提取銅、 鈷鎳。
本發明中採用高收率的置換沉澱法提取銅、硫化沉澱提取鈷鎳，從而使有價金 屬銅、鈷鎳的回收率達到較高水平。
2、 採用還原法提取銅，不用分離鐵即可直接硫化沉澱提取鈷鎳，工藝簡潔，投資 省。
採用還原法提取銅的同時，將溶液中高價鐵還原成低價鐵，避免鈷鎳硫化沉澱 時高價鐵的水解；由於在硫化沉澱過程中，鈷鎳與低價鐵具有較高的分離度，因此提取銅的過程完成後，不需後續分離鐵的工藝過程，即可直接進行硫化沉澱提取鈷 鎳，且硫化物沉澱中鐵含量低、鈷鎳富集度高。
本發明中優先使用鐵、鎂或鐵鎂合金粉，進行轉換法提取銅，不向體系增加新 的雜質，加入的還原劑能在後續過程中得到回收利用。
採用還原法提取銅，能夠縮短氧化銅鈷礦的處理工藝流程，減少工程投資、降 低工藝運行成本。
3、 工藝中合理設置工序條件、充分利用過程中自產物，資源綜合利用。 本發明中礦物中有價金屬的浸出大量使用回收鹽酸；回收鹽酸是用水吸收焙燒
水解過程中產生的氯化氫製得。整個工藝中實現氯元素的閉路循環，再生鹽酸用於 浸礦。
本發明中氯化物水解採用低溫不完全水解，產生的金屬氯氧化物經水溶液處理 分解得到氯化物溶液，直接用於浸礦，實現了氯化鐵浸礦劑的再生。
工藝中溶液的酸中和，本發明中優先採用焙燒水解固體產物的水浸渣(混合氧 化物)作中和劑，高酸度下中和是利用其中的氧化鐵與氧化鎂及其他金屬氧化物， 低酸度下中和是利用的主要是混合氧化物中的氧化鎂。
使用水解產物作酸中和劑，不向體系增加其他雜質，同時通過中和反應與酸形 成氯化物，作為氯的載體與氯一起進入高溫水解過程，得到回收利用；工藝中使用 金屬氧化物作為酸中和劑，操作簡單、控制方便。
4、 採用低溫不完全水解，併合理利用熱能，能量效率高，能耗低。 過程熱能主要消耗在氯化物的乾燥焙燒水解步驟，本發明採用多樣化的燃料，
可根據燃料市場價格情況合理使用，以達到成本最低。
本發明採用低溫不完全水解，與傳統完全水解降低溫度300 50(TC，極大地降 低了能耗。
產生的氯化氫是高溫氣體，必須通過降溫才能用水吸收成為鹽酸；本發明將氯 化氫降溫釋放的熱用於溶液升溫、氯化物溶液(硫化沉澱母液)的蒸發濃縮和濃縮 溶液的噴霧乾燥等。熱利用採用了靈活的方式，利用高溫氯化氫是熱流體這一特點， 可以直接、也可以間接對待加熱物質進行加熱。
工藝中通過合理利用熱能，實現了能量的高效利用，單位能耗低。
5、 流程簡潔、成本低；
本發明的混合銅鈷礦中銅、鎳鈷及鐵等的提取分離方法，包括酸鹽混合物處理 礦漿浸出有價金屬、還原置換提取銅、硫化沉澱提取鈷鎳、氯化物溶液處理回收鹽 酸及氯化物浸出劑等4個主要單元操作，工藝簡潔，流程短。由於在發明中合理使用單元操作，綜合利用資源，氯閉路循環，利用自產鹽酸、氯化鐵和混合金屬氧化物 等，不向體系增加其他新的雜質、不使用繁雜的除雜或分離步驟，使得礦石處理成 本低。


附圖為本發明的工藝流程圖。
具體實施例方式
下面結合具體實施對本發明做進一步描述。本發明可以按發明內容的任一方式 實施。這些實施例的給出決不是限制本發明。
實施例用混合銅鈷礦中的主要有價金屬含量分別為Cu 3.88; Co 0.87; Ni 0.31; Fe4.96; Ca0.35; Mg3.40; Mn0.26; S2.51。按主要有價金屬礦物計， 表觀硫化率20.8%;按l.Okg礦計，全部硫化礦用高價鐵氧化溶解，理論耗氯化鐵 0.255kg;全部氧化礦的酸溶解消耗HC1的理論量為0.219kg。
銅鈷礦經粗破碎；按料水比l:l (wt)加水磨成漿，並過100目篩。
實施例l加熱浸礦
A. 取銅鈷礦漿料泵入攪拌反應器中，按液固比4.0:1、酸料(重量)比為1.2-1.4:1、 鹽(固體六水氯化鐵)料比為0.28~0.30:1加入鹽酸(HC1含量28%以上)、固體 六水氯化鐵，補加水；加熱、進行攪拌浸出。
B. 浸出條件控制60~70°C、 0.1MPa下攪拌浸出l.O小時。
C. 過濾、對殘渣進行洗滌。
有價金屬綜合浸出率分別為Cu 94.7%; Co+Ni 92.7%; Mg 96.2%; Fe 42.7%。
實施例2常溫浸礦
A. 取-100目漿料泵入攪拌反應器中，按液固比3.0:1、酸料(重量)比為0.8 1.0:1、 鹽(固體六水氯化鐵+六水氯化鎂)料比為0.35-0.38:1加入鹽酸(HC1含量28% 以上)、固體六水氯化鐵，補加水；進行攪拌浸出。
B. 浸出條件控制常溫、0.1MPa下攪拌浸出3.0小時。
C. 過濾、對殘渣進行洗滌。
有價金屬綜合浸出率分別為Cu 93.7%; Co+Ni 93.1%; Mg 95.4%; Fe 31.6%。
經酸鹽混合浸出劑浸出混合銅鈷礦，浸出液主要金屬元素含量(g/L)分別為Cu 8.70; Ni+Co 2.62; Mg+Ca 8.47 Fe21.01;浸出液酸度為H+ 0.72mol/L。下述實施例以此浸出液為基礎。 實施例3常溫置換沉澱銅
A. 浸出液pH值調整將浸出液泵入攪拌反應器中，常溫下攪拌，緩慢勻速加入焙 燒固體產物的水浸渣，使浸出液pH上升到1.0 1.5，停止加料，繼續攪拌0.5小時； 溶液pH值繼續有所上升；過濾。
B. 還原沉澱提取銅粉將調整液泵入攪拌反應器中，常溫下攪拌，緩慢勻速加入 還原鐵粉；按溶液中銅量與高價鐵含量的還原化學反應計量計，鐵粉加入量為理論 量的1.1倍，加料時間2.0小時，攪拌反應時間2.5小時。
C. 分離提取銅粉過濾；收集過濾液，進入下步硫化沉澱富集鈷鎳；濾渣經鹽酸
洗滌、水洗滌，至洗滌液檢驗無cr;收集、烘乾。
銅的置換沉澱率為99.4%，銅粉Cu99.1W。 實施例4加熱置換沉澱銅
A. 浸出液pH值調整將浸出液泵入攪拌反應器中，加熱攪拌，溫度上升至50 60 。C，緩慢勻速加入焙燒固體產物的水浸渣，使浸出液pH上升到1.0 1.5，停止加料， 繼續攪拌0.5小時；溶液pH值繼續有所上升；過濾。
B. 還原沉澱提取銅粉將調整液泵入攪拌反應器中，保持溫度55 6(TC，攪拌，緩 慢勻速加入還原鐵粉；按溶液中銅量與高價鐵含量的還原化學反應計量計，鐵粉加 入量為理論量的1.2倍，加料時間0.5小時，攪拌反應時間1.0小時。
C. 分離提取銅粉過濾；收集過濾液，進入下步硫化沉澱富集鈷鎳；濾渣經鹽酸
洗滌、水洗滌，至洗滌液檢驗無cr;收集、烘乾。
銅的置換沉澱率為99.2%,銅粉Cu98.4%。
浸出液經鐵粉轉換提取銅，提銅母液中主要金屬元素含量(g/L)分別為Ni+Co 2.67; Mg+Ca 14.60 Fe35.31; pH2.0~2.5。下述實施例以此母液為基礎。
實施例5加熱硫化沉澱
A. 溶液加熱將提銅後母液泵入攪拌反應器中，加熱、攪拌，使母液溫度上升至 70~80°C。
B. 硫化沉澱維持溫度70 80'C，攪拌，按每1.0升母液量20 22g(按溶液中鈷鎳量 的硫化沉澱化學反應計量計，硫化鈉加入量為理論量的2.0倍)，緩慢加入固體硫化 鈉(Na2S.9H20)，加料時間1.0小時，加料完後繼續攪拌反應時間0.5小時。
C. 過濾分離提取鈷鎳富集物過濾；收集過濾液，進入下步濃縮一乾燥一焙燒； 濾渣經水洗滌，收集、烘乾。鈷鎳硫化沉澱率為97.3%，鐵硫化沉澱率6.2%。 實施例6常溫硫化沉澱
A. 溶液準備將提銅後母液泵入攪拌反應器中，攪拌。
B. 硫化沉澱常溫，攪拌，按每1.0升母液量25 28g(按溶液中鈷鎳量的硫化沉澱化 學反應計量計，硫化鈉加入量為理論量的2.5倍)，緩慢加入固體硫化鈉(Na2S.9H20)， 加料時間2.0小時，加料完後繼續攪拌反應時間1.0小時。
C. 過濾分離提取鈷鎳富集物過濾；收集過濾液，進入下步濃縮一乾燥一焙燒；
濾渣經水洗滌，收集、烘乾。
鈷鎳硫化沉澱率為98.2%，鐵硫化沉澱率8.6%。 經硫化沉澱富集鈷鎳後，母液中主要金屬元素含量(g/L)分別為Mg+Ca 12.70 Fe 28.73 Na十4.1 ;母液pH3.6 4.0,總Cl 98.3g/L。下述實施例以此母液為基礎。
實施例7
A取沉澱鈷鎳後的母液，經濃縮調整至Cl總量300 320g/1。
B保持管式豎爐爐膛溫度350 38(TC;將調整後的母液引入爐頂部噴嘴並噴霧入爐 內，實現母液內金屬氯化物乾燥和焙燒。
C爐氣經熱交換、收塵，用水吸收；爐氣經多級吸收後排空；由第一級吸收得到大 於28%HC1的鹽酸。
D爐渣直接用水浸取，控制固液比為，2.0~2.5:1;過濾，得富鐵氧化物固體和氯化
鐵與氯化鎂混合溶液。
實施例8
A取沉澱鈷鎳後的母液，經濃縮調整至Cl總量260 280g/1。
B保持豎爐爐膛溫度250 30(TC;將調整後的母液引入爐頂部噴嘴並噴霧入爐內，
實現母液內金屬氯化物乾燥。
C將氯化物結晶引入迴轉窯內，控制窯溫350 40(TC;從窯頭引出爐氣(氯化氫)， 從窯尾得到混合氧化物固體。
D爐氣經冷卻，用水吸收至水中用水吸收；爐氣經多級吸收後排空；由第一級吸收 得到大於28%HC1的鹽酸。
E爐渣直接用水浸取，控制固液比為，2.0 2.5:1;過濾，得富鐵氧化物固體和氯化 鐵與氯化鎂混合溶液。
權利要求
1、從低品位複雜混合銅鈷礦中提取分離銅、鈷鎳的方法，其特徵在於，包括以下工藝步驟(1)酸性氯鹽浸礦將礦石破碎、碎磨製成礦漿；礦漿用金屬氯化物與鹽酸的混合浸礦劑進行常壓攪拌浸出，將礦石中的銅、鈷鎳、鎂及部分鐵以氯化物進入浸出液中，大部分鐵被抑制在浸出渣中；(2)還原沉澱提取銅粉將(1)步中得到的浸出液及浸出渣固液分離；調整浸出液pH值至1.0～2.5，將還原劑加入浸出液，使溶液中銅以金屬銅粉沉澱，並與溶液分離，得到銅粉產品；(3)直接硫化沉澱富集鈷鎳直接向提銅母液中加入硫化劑，使鈷鎳以硫化物沉澱並得到富集，固液分離得到硫化物富集物；(4)母液濃縮-乾燥、焙燒將硫化沉澱母液蒸發濃縮，並霧化乾燥、焙燒水解，生成氯化氫氣體和金屬氧化物與氯氧化物的固體混合物；(5)回收氯化氫製造鹽酸；氯化氫氣體經水吸收製造鹽酸；水浸焙燒固體混合物得酸性混合氯化物溶液和混合氧化物固體；再生鹽酸和混合氯化物溶液返回浸礦。
2、 根據權利要求l所述的從低品位複雜混合銅鈷礦中提取分離銅、鈷鎳的方法，其 特徵在於所述(l)步中，浸礦劑是金屬氯化物與鹽酸的混合溶液，其中氯化物為氯 化鐵與氯化鎂、氯化鈉、氯化鈣中的一種或多種；浸礦劑總氯含量120 200g/L。
3、 根據權利要求l所述的從低品位複雜混合銅鈷礦中提取分離銅、鈷鎳的方法，其 特徵在於所述(2)步中，採用(5)中產生的混合氧化物固體作酸中和劑，調整溶液pH 值。
4、 根據權利要求1或2或3所述的從低品位複雜混合銅鈷礦中提取分離銅、鈷鎳的方 法，其特徵在於(5)中混合氯化物溶液與生成的鹽酸調配用作浸礦劑。
5、 根據權利要求1或2或3所述的從低品位複雜混合銅鈷礦中提取分離銅、鈷鎳的方 法，其特徵在於所述(4)步中母液蒸發濃縮將母液中Cl總量提高至260 320g/L;濃 縮母液在350 50(TC空氣氣氛中霧化乾燥、焙燒，得到氯化氫氣體和鐵、鎂金屬的 氧化物和氯氧化物的固體混合物；氯化氫氣體經水吸收成鹽酸，用於礦漿中金屬元 素的浸出。
6、 根據權利要求l所述的從低品位複雜混合銅鈷礦中提取分離銅、鈷鎳的方法，其 特徵在於焙燒混合氧化物固體經水浸後的水浸渣為富鐵氧化物，經處理後作為鐵 精礦用於煉鐵或鐵產品生產的原料。
7、 根據權利要求l所述的從低品位複雜混合銅鈷礦中提取分離銅、鈷鎳的方法，其 特徵在於所述(2)步中，所用還原劑以金屬或合金類粉末為主，包括還原鐵粉、鋁 粉、鎂粉或鋅粉，或者是鐵、鋁、鎂、鋅中的二種元素、三種元素或四種元素的合 金粉。
8、 根據權利要求7所述的從低品位複雜混合銅鈷礦中提取分離銅、鈷鎳的方法，其 特徵在於所述(2)步中，所用還原劑為鐵粉、鎂粉或鐵鎂合金粉。
9、 根據權利要求l所述的從低品位複雜混合銅鈷礦中提取分離銅、鈷鎳的方法，其 特徵在於，採用(4)步中產生的灼熱氯化氫氣體為(4)步中硫化沉澱母液蒸發濃縮、 濃縮液霧化乾燥的熱源。
10、 根據權利要求1或9所述的從從低品位複雜混合銅鈷礦中提取分離銅、鈷鎳的方 法，其特徵在於(2)步中溶液pH調整、(2)步中還原沉澱或(3)步中硫化沉澱富集鈷鎳、均在攪拌反應器內進行，操作溫度10 卯'C;採用非常溫操作時，採用的是焙燒產生的灼熱氯化氫氣體為熱源對物料進行間接加熱。
11、 根據權利要求l所述的從低品位複雜混合銅鈷礦中提取分離銅、鈷鎳的方法，其特徵在於所述(l)步中，浸出在常壓的攪拌浸出槽中進行；常壓為壓力0.1MPa;溫度10 90'C;過程控制物料中總的液體與固體的重量比3:1 4:1;浸出時間1 4小時。
12、 根據權利要求l所述的從低品位複雜混合銅鈷礦中提取分離銅、鈷鎳的方法，其 特徵在於所述(3)步中所用硫化劑為鈉、銨、鈣、鎂等的簡單硫化物、多硫化物、 含氫硫化物，或上述硫化物中的一種或幾種；所述硫化物富集物以鈷、鎳和鐵的硫 化物為主，用於進一步精製鈷、鎳產品的原料。
全文摘要
從低品位複雜混合銅鈷礦中分離提取銅、鈷鎳的方法，以低品位複雜混合銅鈷礦(硫化物與氧化物)為原料，採用礦石粉碎磨漿、溼法酸性氯鹽浸出、還原置換提取銅粉、硫化沉澱鎳(鈷)、沉澱母液濃縮—乾燥—低溫焙燒水解等工藝流程來提取銅、鈷鎳中間產品。主要技術要點是對混合銅鈷礦中的金屬元素先用常壓酸性氯鹽溶解浸出，用還原劑還原沉澱浸出液中銅，用硫化劑沉澱鈷鎳得到中間產品，沉鎳鈷後母液經過濃縮—乾燥—低溫焙燒水解得到含鐵、鎂等的金屬氧化物、金屬氯氧化物和氯化氫；並回收氯化氫得到鹽酸，水浸焙燒固體得氯化物溶液；回收鹽酸和氯化物溶液用於礦漿的浸出。本發明綜合回收銅、鎳鈷等，具有銅、鈷鎳浸出率高、能耗少、成本低、氯(鹽酸)閉路循環以及項目工程投資少等特點。整個工藝簡要、清潔，對環境友好。本發明尤其適應大規模工業生產。
文檔編號C22B3/46GK101575673SQ20091004283
公開日2009年11月11日 申請日期2009年3月11日 優先權日2009年3月11日
發明者李新海, 王志興, 胡啟陽, 郭華軍 申請人:中南大學